闫朝阳 张纯江 邬伟扬 贾民立 张 坤

（燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室 秦皇岛 066004）

1 引言

Mr. Espelage和Mr. Bose于1977年提出了高频链逆变技术的重要概念[1]。随着分布式供电系统、新能源发电并网以及UPS供电系统的快速发展，高频链逆变器的应用也越来越广泛[2-6]。

按电路拓扑结构高频链逆变器可分为两种，即DC-DC 变换型(DC-HFAC-DC-LFAC，其中：HF：high frequency；LF：low frequency)和矩阵变换型（也称为周波变流型，DC-HFAC-LFAC)[7-11]。矩阵变换型逆变器省去了中间直流储能环节，单级功率变换、双向能量传输、通态损耗小、整机效率和可靠性高，正日益成为研究热点。由于双向开关（实际应用中多采用单向可控开关组合而成）的存在，须处理好带感性负载工作时的换流问题[6,8,12-14]。

对于单相高频链矩阵式变换器调制策略的研究，已有以下三种类型：

（1）常规正弦脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM）控制。一次逆变产生占空比均匀的高频双极性等宽方波，二次采用 SPWM 控制，滤波后得到需要的正弦波输出[14-15]。

（2）采用正弦脉宽脉位调制（Sinusoidal Pulse Width Phase Modulation，SPWPM）控制。通过有效变动单极性SPWM电压波形的结构，得到另一种新波形，新波形中含有原SPWM波的全部信息，但没有低频调制波的频率成分。从而可以利用高频变压器进行耦合传输，然后在变压器二次侧通过解调又可恢复为常规的SPWM电压波形，滤波后得到调制频率的正弦输出[16-18]。

（3）采用移相控制。无谐振的移相控制分双极性和单极性两种，当采用双极性移相时，周波变换器驱动信号相对高频逆变器控制信号移相，输出滤波器前端电压为双极性SPWM波[19]；……